Аннотация
На сегодняшний день наблюдается быстрый темп развития цветной металлургии в России – многие отрасли производства, включая автомобилестроение, все чаще в качестве сырья для металлоконструкций используют энергоэффективный алюминий и его сплавы. В связи с этим актуальной задачей становится разработка способов и технологий обработки алюминиевых материалов с целью получения улучшенных свойств. Повышение твёрдости, например, позволит снизить вероятность появления небольших повреждений при незначительных автомобильных авариях. В данной работе рассмотрена возможность управления значениями твёрдости с помощью процесса асимметричной прокатки. Исследовался процесс тонколистовой прокатки алюминиевых сплавов АД33, Д16 и АМг6. Представлены основные характеристики процесса асимметричного деформирования, варьируемые и контролируемые параметры. Прокатка осуществлялась на стане 400 асимметричной прокатки лаборатории «Механика градиентных наноматериалов им. А.П. Жиляева» ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова». По результатам эксперимента представлены основные параметры прокатки лент из алюминиевых сплавов, включая конечные и начальные толщины образцов, значения относительных обжатий, силы прокатки, отношения скоростей валков и твёрдости, полученной измерением по методу Бринелля. Приведен сравнительный анализ результатов, полученных при прокатке в симметричном и асимметричном режиме. Показаны основные зависимости твёрдости алюминиевых лент из сплавов АД33, Д16 и АМг6 от изменения относительного обжатия.
Ключевые слова:
асимметричная прокатка, алюминиевые сплавы, твёрдость, автомобилестроение, отношение скоростей валков
1. Равлюк С. Рынок алюминия в России и в мире: первичный и вторичный алюминий тенденции и перспективы [Электронный ресурс]: презентация. Москва, ОК РУСАЛ, 2020. 17 слайдов.
2. Елагин В.И. Пути развития высокопрочных и жаропрочных конструкционных алюминиевых сплавов в XXI столетии // Металловедение и термическая обработка металлов. 2013. №9. С. 3-11.
3. Алюминий и его сплавы: учебное пособие / сост. А.Р. Луц, А.А. Суслина. Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2013. 81 с.: ил.
4. Гуреева М.А., Грушко О.Е. Алюминиевые сплавы в сварных конструкциях современных транспортных средств // Машиностроение и инженерное образование. 2009. №1. С. 27–41.
5. ГОСТ 4784-2019. Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки. М.: Стандартинформ, 2019. 35 с.
6. Возможности стана 400 асимметричной прокатки и роботизированного комплекса Kuka 160 / А.М. Песин, Д.О. Пустовойтов, М.П. Барышников, О.Д. Бирюкова, А.Е. Кожемякина, Л.В. Носов, Д.В. Грачев // Механическое оборудование металлургических заводов. 2021. №1 (16). С. 9-13.
7. Shear Deformation and Grain Refinement in Pure Al by Asymmetric Rolling / Zhang XingYao, Fang-Qing Zuo, Jian-Hua Jiang, Ai-Dang Shan, Jian-Min Fang // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2008. Vol. 18. P. 774-777
8. Асимметричная прокатка листов и лент: история и перспективы развития / А.М. Песин, Д.О. Пустовойтов, О.Д. Бирюкова, А.Е. Кожемякина // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2020. Т. 20, № 3. С. 81–96.
9. Румянцев М.И., Ручинская Н.А. Статистические методы для обработки и анализа числовой информации, контроля и управления качеством: учебное пособие. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова», 2008. 210 с.
10. Разработка технологических схем асимметричной прокатки алюминиевых лент, обладающих повышенной прочностью и пластичностью / А.М. Песин, Д.О. Пустовойтов, И.А. Песин, А.Е. Кожемякина, Л.В. Носов, А.И. Сверчков // Теория и технология металлургического производства. 2022. № 2 (41). С. 32-42.
11. Kozhemyakina A., Pesin А., Pustovoytov D., Pesin I., Nosov L. Developing asymmetric rolling process procedures for aluminum narrow strips, showing higher strength and ductility // Материалы VI международной молодежной научно-технической конференции / под ред. А.Г. Корчунова. Magnitogorsk, 2022. Р. 93-94.
12. Песин А.М., Пустовойтов Д.О., Кожемякина А.Е. Исследование влияния соотношения скоростей рабочих валков при асимметричной прокатке на твердость алюминиевых сплавов Д16 и АМг6 // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: тезисы докладов 80-й международной научно-технической конференции. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2022. Т. 1. С. 233.
13. Кожемякина А.Е. Разработка способов повышения технологической пластичности алюминиевых лент при асимметричной прокатке: автореф. дис. … канд. техн. наук / А.Е. Кожемякина. Магнитогорск: МГТУ, 2022. 17 с.